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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dichtungsträgerring für ein Ventil, insbesondere ein Vakuumventil, wobei der Dichtungsträgerring eine Durchströmöffnung und einen, die Durchströmöffnung ringförmig umgebenden, Grundkörper und Befestigungsmittel zur Befestigung des Dichtungsträgerrings an einem Ventilgehäuse des Ventils aufweist, wobei der Grundkörper eine erste Seite aufweist, auf der der Dichtungsträgerring in einem fertig am Ventilgehäuse montierten Zustand am Ventilgehäuse anliegt, und der Dichtungsträgerring zumindest einen Dichtungsring aus einem Elastomer aufweist, welcher in seiner, am Grundkörper angeordneten Stellung die Durchströmungsöffnung umgibt.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Ventil, insbesondere Vakuumventil, mit einem solchen Dichtungsträger.
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Gattungsgemäße Dichtungsträgerringe wie sie z.B. aus der
US 5,577,707 bekannt sind, werden in Ventilen, insbesondere in Vakuumventilen eingesetzt, um das Wechseln des Dichtungsrings, an welchem der Ventilteller des Ventils in der Schließstellung anliegt, einfacher realisieren zu können. Hierzu kann der Dichtungsträgerring aus dem Ventilgehäuse entnommen und ersetzt werden. Genauso gut ist es möglich, nur den Dichtungsring am Dichtungsträgerring zu ersetzen, um dann den Dichtungsträgerring wieder in das Ventilgehäuse einzubauen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, Dichtungsträgerringe der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass mit dem Ventil, in das der erfindungsgemäße Dichtungsträgerring eingebaut wird, beim Öffnen und Schließen der Ventilöffnung ein besonders gutes Dosieren des durch die Ventilöffnung hindurchtretenden Volumenstroms möglich ist, wenn sich der Ventilteller in der Nähe der Schließstellung befindet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung beim einem Dichtungsträgerring der eingangs genannten Art vor, dass am Grundkörper eine Mantelwand angeordnet ist, wobei die Mantelwand die Durchströmöffnung zumindest bereichsweise umgibt und auf einer, der ersten Seite gegenüberliegenden, zweiten Seite des Grundkörpers vom Grundkörper absteht und einen größeren Innendurchmesser als der Dichtungsring aufweist.
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Durch die Mantelwand und den Grundkörper des Dichtungsträgerrings wird auf der zweiten Seite des Grundkörpers ein durch die Mantelwand seitlich begrenzter Aufnahmeraum geschaffen, in den der Ventilteller beim Schließen des Ventils auf seinem Weg in Richtung hin zur Schließstellung eintaucht. Beim Öffnen des Ventils befindet sich der Ventilteller ausgehend von der Schließstellung ebenfalls noch auf einem gewissen Teil des Öffnungsweges innerhalb dieses Aufnahmeraums. Das durch die Ventilöffnung hindurchströmende Medium muss in diesen Stellungen des Ventiltellers nahe der Schließstellung also durch einen Ringraum zwischen Mantelwand und Ventilteller hindurchströmen, wodurch sehr gut kontrollierbare Strömungsverhältnisse geschaffen werden, die eine sehr genaue Dosierung des durch die Ventilöffnung hindurchströmenden Volumenstroms erlauben. Die Erfindung erlaubt also genau dann eine feine Dosierung des Volumenstroms, wenn dies notwendig ist, nämlich dann, wenn sich der Ventilteller nahe seiner Schließstellung befindet.
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Der Grundkörper des Dichtungsträgerrings kann mit seiner ersten Seite im fertig am Ventilgehäuse montierten Zustand direkt am Ventilgehäuse anliegen. Es ist aber genauso gut möglich, dass die erste Seite des Grundkörpers im fertig am Ventilgehäuse montierten Zustand des Dichtungsträgerrings zwar zu dem Bereich des Ventilgehäuses weist, an dem der Dichtungsträgerring anliegt, aber ein Stück weit von diesem Bereich des Ventilgehäuses distanziert ist, z.B. weil der Dichtungsring oder ein Zusatzdichtungsring direkt an diesem Bereich des Ventilgehäuses anliegt.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sehen vor, dass die Mantelwand auf der, der ersten Seite gegenüberliegenden, zweiten Seite einen Überstand von 15 mm bis 40 mm, vorzugsweise von 20 mm bis 30 mm, gegenüber dem Grundkörper aufweist. In anderen Worten ist also günstigerweise vorgesehen, dass die Mantelwand 15 mm bis 40 mm, vorzugsweise 20 mm bis 30 mm, weit auf der, der zweiten Seite über den Grundkörper übersteht. Dies reicht in der Regel dazu aus, um die feine Dosierbarkeit in den Stellungen des Ventiltellers, in denen sie vor allem benötigt wird, nämlich in der Nähe der Schließstellung, sicherzustellen.
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Die Mantelwand ist in bevorzugten Ausgestaltungsformen der Erfindung an einem äußeren, von der Durchströmöffnung des Dichtungsträgerrings weg weisenden, Rand des Grundkörpers an dem Grundkörper angeordnet. Für das Anordnen der Mantelwand am Grundkörper gibt es verschiedene Möglichkeiten. Die Mantelwand kann durch geeignete, beim Stand der Technik an sich bekannte, Verbindungsmethoden wie Anschweißen, Anlöten, Ankleben, Aufschrauben, Verklemmen und dergleichen am Grundkörper befestigt sein. Besonders bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung sehen aber vor, dass die Mantelwand am Grundkörper angeformt ist. In anderen Worten bedeutet dies, dass der Grundkörper und die Mantelwand günstigerweise einstückig miteinander verbunden sind bzw. ein gemeinsames, einstückiges Teil bilden.
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Die Mantelwand kann eine in sich vollständig umfangsgeschlossene Kreiszylindermantelwand sein. In solchen Ausgestaltungsformen ist der oben genannte Überstand der Mantelwand gegenüber dem Grundkörper günstigerweise überall gleich ausgebildet. Um Platz für einen Durchgriff eines Tragarms, an dem der Ventilteller befestigt ist, in der Mantelwand zu schaffen, kann aber auch vorgesehen sein, dass in der Mantelwand eine sacklochförmige Wandöffnung angeordnet ist. In diese sacklochförmige Wandöffnung kann dann der, den Ventilteller tragende, Tragarm eintauchen, wenn sich der Ventilteller in der Nähe der Schließstellung befindet. Die sacklochförmige Wandöffnung ist daher günstigerweise zu der vom Grundkörper des Dichtungsträgerrings weg weisenden Seite hin offen.
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Im Sinne einer möglichst guten Dosierbarkeit des durch die Ventilöffnung hindurchtretenden Volumenstroms sollte diese Wandöffnung aber nicht unnötig groß ausgebildet sein. In diesem Sinne sehen bevorzugte Varianten der Erfindung vor, dass die Mantelwand über einen Mittelpunktswinkel von zumindest 300°, vorzugsweise von zumindest 325°, als in sich geschlossene Kreiszylindermantelwand ausgebildet ist. Auch für diese Bereiche, in denen die Mantelwand als in sich geschlossene Kreiszylindermantelwand ausgebildet ist, gilt günstigerweise, dass überall derselbe Überstand der Mantelwand über den Grundkörper eingehalten wird.
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Günstigerweise ist bei erfindungsgemäßen Dichtungsträgerringen vorgesehen, dass die Mantelwand in einem Schnitt gesehen, in einem rechten Winkel relativ zu einer Oberfläche des Grundkörpers auf der ersten Seite des Grundkörpers angeordnet ist.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Dichtungsring die Dichtung ist, mittels der der Ventilteller in seiner Schließstellung gegen den Dichtungsträgerring abgedichtet wird. In diesem Sinne liegt der Ventilteller in seiner Schließstellung günstigerweise am Dichtungsring des Dichtungsträgerrings an. Dieser Dichtungsring kann in bevorzugten Ausgestaltungsformen der Erfindung aber auch eine Doppelfunktion aufweisen, indem er gleichzeitig auch den Dichtungsträgerring gegen das Ventilgehäuse abdichtet. Alternativ hierzu kann der Dichtungsträgerring aber auch einen Zusatzdichtungsring aufweisen, der dafür sorgt, dass der Dichtungsträgerring gegen das Ventilgehäuse abgedichtet wird. Mit solchen Ausgestaltungsformen könnte man beim Dichtungsring gemäß Patentanspruchs 1 auch vom ersten Dichtungsring und beim Zusatzdichtungsring vom zweiten Dichtungsring sprechen. Natürlich schließt dies nicht aus, dass auch mehr als zwei Dichtungsringe am Dichtungsträgerring vorgesehen sind. Im Fall von zwei oder mehr Dichtungsringen ist jedenfalls günstigerweise vorgesehen, dass die Mantelwand einen größeren Innendurchmesser als alle Dichtungsringe des Dichtungsträgerrings aufweist.
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Für die Befestigung des Dichtungsrings und gegebenenfalls auch des Zusatzdichtungsrings oder auch der anderen Dichtungsringe kann vorgesehen sein, dass dieser bzw. diese am Grundkörper fixiert ist bzw. sind. Dieses Fixieren am Grundkörper kann z.B. durch Anvulkanisieren des Dichtungsrings am Grundkörper erfolgen. Für den Zusatzdichtungsring oder auch andere weitere Dichtungsringe kann dasselbe gelten. Bei diesen Ausgestaltungsformen muss dann in der Regel der gesamte Dichtungsträgerring ausgewechselt werden, wenn der Dichtungsring im Zuge von Wartungsarbeiten des Ventils getauscht werden muss.
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Um nur den Dichtungsring alleine austauschen zu können, kann in anderen Ausgestaltungsformen der Erfindung aber auch vorgesehen sein, dass der Dichtungsring auswechselbar in einer Nut des Grundkörpers angeordnet wird. In diesen Ausgestaltungsformen kann der Dichtungsring alleine ausgetauscht werden, indem er aus der Nut des Grundkörpers herausgenommen und durch einen neuen Dichtungsring ersetzt wird. Dasselbe kann natürlich auch für den Zusatzdichtungsring und gegebenenfalls vorhandene weitere Dichtungsringe realisiert werden. Auch diese können entsprechend auswechselbar in Nuten des Grundkörpers oder allgemein gesprochen des Dichtungsträgerrings angeordnet sein.
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Grundsätzlich stehen eine Vielzahl von verschiedenen Möglichkeiten bzw. Befestigungsmitteln zur Verfügung, mit denen der Dichtungsträgerring am Ventilgehäuse des Ventils befestigt werden kann. Grundsätzlich sollte dies eine lösbare Art der Befestigung sein. Günstig ist es jedenfalls, wenn zumindest ein Teil der Befestigungsmittel des Dichtungsträgerrings am oder in dessen Grundkörper ausgebildet sind. Zur Montage und Demontage des Dichtungsträgerrings am bzw. vom Ventilgehäuse ist günstigerweise vorgesehen, dass der Dichtungsträgerring ein nach außen, in einer Richtung von der Durchströmöffnung weg, vom Grundkörper abstehenden Griff aufweist. An diesem Griff kann der Dichtungsträgerring beim Montage- wie auch beim Demontagevorgang gegriffen bzw. festgehalten werden.
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Für die Ausgestaltung der Befestigungsmittel im Dichtungsträgerring gibt es verschiedene Möglichkeiten. Eine Variante sieht z.B. vor, dass der Dichtungsträgerring als Befestigungsmittel eine Abfolge von im Grundkörper voneinander beabstandet ausgebildeten, jeweils schlüssellochförmigen Öffnungen aufweist. Diese schlüssellochförmigen Öffnungen können voneinander äquidistant beabstandet im Grundkörper rund um die Durchströmöffnung angeordnet sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die schlüssellochförmigen Öffnungen jeweils einen Kopfabschnitt und einen länglich erstreckten, gegenüber dem Kopfabschnitt verjüngten Kanalabschnitt aufweisen und der Kanalabschnitt von rampenförmigen Schrägflächen des Grundkörpers begrenzt ist. Die Kanalabschnitte sind dabei günstigerweise in derselben Krümmung ausgeführt, wie der die Durchströmöffnung ringförmig umgebende Grundkörper. Ein Verfahren zur Montage eines solchen Dichtungsträgerrings in einem Ventilgehäuse sieht günstigerweise vor, dass der Dichtungsträgerring zunächst so in das Ventilgehäuse eingeführt wird, dass die Ventilöffnung des Ventils und die Durchströmöffnung des Dichtungsträgerrings miteinander fluchtend angeordnet sind. Anschließend wird der Dichtungsträgerring auf der ersten Seite des Grundkörpers an einen, die Ventilöffnung umgebenden, Bereich des Ventilgehäuses angelegt, wobei pilzförmige Köpfe von Befestigungsbolzen des Ventilgehäuses in die Kopfabschnitte der schlüssellochförmigen Öffnungen im Grundkörper des Dichtungsträgerrings eingeführt werden. Anschließend wird der Dichtungsträgerring relativ zum Ventilgehäuse so gedreht, dass die pilzförmigen Köpfe der Befestigungsbolzen des Ventilgehäuses in die verjüngten Kanalabschnitte eindringen und auf den die Kanalabschnitte begrenzenden rampenförmigen Schrägflächen des Grundkörpers so weit entlanggleiten bis der Dichtungsträgerring klemmend am Ventilgehäuse befestigt ist. Damit ist dann der fertig am Ventilgehäuse montierte Zustand des Dichtungsträgerrings erreicht. Das Verfahren zur Demontage eines solchen Dichtungsträgerrings erfolgt dann entsprechend in umgekehrter Reihenfolge der einzelnen Verfahrensschritte.
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Eine alternative Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Dichtungsträgerrings sieht zu seiner Befestigung im Ventilgehäuse vor, dass als eines der Befestigungsmittel am Grundkörper eine zu einem, von der Durchströmöffnung weg weisenden, äußeren Rand des Grundkörpers hin offene, hinterschnittene und sacklochförmige Nut ausgebildet ist und als ein zweites der Befestigungsmittel auf einer, der Nut gegenüberliegenden Fixierungsseite am Dichtungsträgerring zumindest eine Schraube angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltungsform des Dichtungsträgerrings sieht ein Verfahren zu dessen Montage im Ventilgehäuse vor, dass der Dichtungsträgerring zunächst so in das Ventilgehäuse eingeführt wird, dass ein pilzförmiger Kopf eines Befestigungsbolzens am Ventilgehäuse in die zu dem von der Durchströmöffnung weg weisenden Rand des Grundkörpers hin offene, hinterschnittene und sacklochförmige Nut eindringt. Anschließend wird der Dichtungsträgerring mit der ersten Seite des Grundkörpers in Richtung hin zum die Ventilöffnung umgebenden Bereich des Ventilgehäuses geschwenkt, bis der Dichtungsträgerring auf der ersten Seite des Grundkörpers an dem die Ventilöffnung umgebenen Bereich des Ventilgehäuses anliegt und die Ventilöffnung des Ventils und die Durchströmöffnung des Dichtungsträgerrings miteinander fluchten. Anschließend wird dann die zumindest eine, am Dichtungsträgerring angeordnete Schraube in eine Mutter des Ventilgehäuses eingeschraubt, um den Dichtungsträgerring in dieser Position zu fixieren. Damit ist dann der Montagevorgang abgeschlossen und der fertig am Ventilgehäuse montierte Zustand des Dichtungsträgerrings erreicht. Das Verfahren zur Demontage eines solchen Dichtungsträgerrings erfolgt dann wiederum entsprechend in umgekehrter Reihenfolge der einzelnen Verfahrensschritte.
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Neben dem Dichtungsträgerring an sich betrifft die Erfindung auch ein Ventil mit einem Ventilgehäuse und einer Ventilöffnung im Ventilgehäuse und einem Ventilteller zum Verschließen der Ventilöffnung in einer Schließstellung des Ventiltellers, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass am Ventilgehäuse ein erfindungsgemäßer Dichtungsträgerring abnehmbar befestigt ist, wobei die Ventilöffnung des Ventils und die Durchströmöffnung des Dichtungsträgerrings miteinander fluchtend angeordnet sind und der Ventilteller in der Schließstellung an dem Dichtungsring des Dichtungsträgerrings anliegt und von der Mantelwand des Dichtungsträgerrings umgeben ist.
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Wie eingangs bereits erläutert, ist bei solchen erfindungsgemäßen Ventilen also vorgesehen, dass der Ventilteller in seiner Schließstellung in einem von der Mantelwand und dem Grundkörper des Dichtungsträgerrings begrenzten Aufnahmeraum angeordnet ist. Die hierdurch beim Öffnen und Schließen des Ventils entstehenden Effekte im Sinne einer möglichst guten Dosierung des durch die Ventilöffnung hindurchtretenden Volumenstroms wurden bereits weiter oben erläutert.
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Günstigerweise handelt es sich bei einem solchen erfindungsgemäßen Ventil um ein sogenanntes Pendelventil. Günstigerweise handelt es sich also um ein Ventil, bei dem der Ventilteller zwischen der Schließstellung und einer Zwischenstellung beim Öffnen und Schließen entlang einer linearen ersten Bewegungsbahn hin und her bewegbar ist, und zwischen der Zwischenstellung und der vollständigen Öffnungsstellung entlang einer zweiten Bewegungsbahn hin und her schwenkbar ist. Die erste Bewegungsbahn steht günstigerweise dabei orthogonal auf der zweiten Bewegungsbahn. Solche Pendelventile sind an sich ebenso bekannt wie die zur Ausführung dieser Bewegungen entlang der beiden Bewegungsbahnen benötigten Ventilantriebe, sodass diesbezüglich auf den Stand der Technik verwiesen werden kann.
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Bei dem erfindungsgemäßen Ventil handelt es sich günstigerweise um ein sogenanntes Vakuumventil, also um ein Ventil, welches in der sogenannten Vakuumtechnik eingesetzt werden kann. In der Regel spricht man dann von Vakuumtechnik, wenn Betriebszustände mit Drücken kleiner oder gleich 0,001 mbar (Millibar) bzw. 0,1 Pascal erreicht werden. Vakuumventile sind Ventile, die für diese Druckbereiche und/oder entsprechende Druckdifferenzen zur Umgebung ausgelegt sind. man kann von Vakuumventilen aber allgemein auch dann sprechen, wenn sie für Drücke unter dem Normaldruck, also unter 1 bar ausgelegt sind.
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Der Dichtungsträgerring besteht abgesehen von dem oder den Dichtungsringen günstigerweise aus einem Metall, bevorzugt aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder Edelstahl. Die Oberflächen des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung können z.B. blank oder hartanodisiert sein.
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Bei dem Elastomer der Dichtungsringe handelt es sich bevorzugt um Perfluorelastomer (FFKM).
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Weitere Merkmale und Einzelheiten bevorzugter Ausgestaltungsformen der Erfindung werden nachfolgend exemplarisch in der Figurenbeschreibung erläutert. Es zeigen:
- 1 bis 17 Darstellungen zu einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel eines Dichtungsträgerrings und eines entsprechenden Ventils;
- 18 eine Darstellung zu einer in einem Detail abgewandelten Variante zu dem ersten Ausführungsbeispiel und
- 19 bis 33 Darstellungen zu einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel eines Dichtungsträgerrings und eines entsprechenden Ventils.
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Beim ersten Ausführungsbeispiel zeigt die 1 eine perspektivische Ansicht von außen auf ein erfindungsgemäßes Ventil 2. 2 zeigt eine Draufsicht auf dieses Ventil 2, wobei die Schnittlinien A-A und B-B eingezeichnet sind. Der Schnitt durch das Ventil 2 entlang der Schnittlinie A-A ist in 3 gezeigt. 4 stellt den Schnitt entlang der Schnittlinie B-B dar. In den 3 und 4 ist das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dichtungsträgerrings 1 in seinem fertig am Ventilgehäuse 6 bzw. an dessen ersten Gehäuseteil 28 montierten Zustand gezeigt. Die 5 bis 9 zeigen verschiedene Darstellungen zu dem Dichtungsträgerring 1 des ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels losgelöst vom Ventil 2. Anhand der 10 bis 17 wird anschließend dann noch die Montage des Dichtungsträgerrings 1 im Ventilgehäuse 6 bzw. in dessen ersten Gehäuseteil 28 zusammen mit weiteren Details zum Aufbau von Dichtungsträgerring 1 und Ventil 2 erläutert.
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In 1 ist gut zu sehen, dass das Ventilgehäuse 6 des Ventils 2 in diesem Ausführungsbeispiel aus drei Gehäuseteilen zusammengesetzt ist. Im ersten Gehäuseteil 28 befindet sich die Ventilöffnung 26. Genauer gesagt handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um zwei einander gegenüberliegend angeordnete Öffnungen. Dies ist zum einen die Ventilöffnung 26, welche vom Ventilteller 27 in dessen Schließstellung verschlossen wird, und zum anderen die dazu gegenüberliegende Öffnung im Ventilgehäuse 6. Die zuletzt genannte Öffnung kann in anderen Ausgestaltungsvarianten bei einem entsprechenden Aufbau des Ventilgehäuses 6 auch ganz entfallen oder auch mittels eines zusätzlichen Ventiltellers verschließbar sein. Dies ist an sich bekannt. Es kann im letztgenannten Fall auch vorgesehen sein, dass entsprechend zwei Dichtungsträgerringe 1 zum Einsatz kommen. All dies sind aber Abwandlungsformen der Erfindung, die in Kenntnis der Erfindung im Belieben des Fachmanns liegen und hier entsprechend nicht weiter ausgeführt werden. Entsprechend wird im Folgenden auf die hier in diesem Beispiel vorhandene, der Ventilöffnung 26 gegenüberliegende zusätzliche Öffnung im Ventilgehäuse 6 nicht mehr eingegangen. In dem Gehäuseteil 28 wird jedenfalls entsprechend auch der erfindungsgemäße Dichtungsträgerring 1 angeordnet. In das zweite Gehäuseteil 29 wird der Ventilteller 27 in der Öffnungsstellung hineingeschwenkt. Das zweite Gehäuseteil 29 kann vom ersten Gehäuseteil 28 abgenommen werden, um den Dichtungsträgerring 1 in das Ventilgehäuse 6 bzw. in das erste Gehäuseteil 28 bei der Montage einbringen und bei der Demontage entsprechend entnehmen zu können. Auch wenn der Dichtungsträgerring 1 im hier gezeigten Ausführungsbeispiel im ersten Gehäuseteil 28 angeordnet ist, so ist doch die Formulierung, dass der Dichtungsträgerring im Ventilgehäuse 6 angeordnet ist, als Synonym zu verstehen.
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Im dritten Gehäuseteil 30 des Ventilgehäuses 6 befindet sich der Ventilantrieb 34, welcher nachfolgend anhand von 4 exemplarisch hier noch erläutert wird. wie gesagt, sind entsprechende Ventilantriebe 34 aber an sich bekannt und können in unterschiedlichsten Ausgestaltungsformen gemäß Stand der Technik ausgeführt sein.
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Zurückkommend auf 1 und 2 ist gut zu sehen, dass um die mittels des Ventiltellers 27 verschließbare Ventilöffnungen 26 herum auf beiden Außenseiten jeweils ein Flansch 43 am Ventilgehäuse 6 angeordnet ist. Mittels dieser Flansche 43 kann das Ventil 2 in an sich bekannter Art und Weise an entsprechenden Prozesskammern, medienführenden Leitungen und dergleichen befestigt werden, wie dies beim Stand der Technik an sich bekannt ist und nicht weiter erläutert werden muss.
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In der Schnittdarstellung gemäß 3 ist zu sehen, wie der erfindungsgemäße Dichtungsträgerring 1 des ersten Ausführungsbeispiels im Ventilgehäuse 6 bzw. dessen ersten Gehäuseteil 28 montiert ist. Der vom Tragarm 32 getragene bzw. an diesem fixierte Ventilteller 27 ist in den 3 und auch 4 in einer vom Dichtungsring 8 abgehobenen Stellung, also nicht in der Schließstellung aber in der Nähe seiner Schließstellung dargestellt. In dieser hier dargestellten Stellung bildet sich zwischen der Mantelwand 9 und dem Ventilteller 27 ein ringförmiger Strömungskanal aus, wenn ein Volumenstrom von entsprechendem Medium bzw. Fluid durch die Ventilöffnung 26 hindurchströmt. Durch die strömungsleitende Wirkung von Mantelwand 9 und Ventilteller 27 kann durch Bewegen des Ventiltellers 27 in Richtung hin zum Dichtungsring 8 und damit in Richtung hin zur Schließstellung und in der entgegengesetzten Richtung eine sehr genaue Dosierung des jeweils hindurchströmenden Volumenstroms erfolgen. Der Aufbau des Dichtungsträgerrings 1 wie auch seine Montage und damit auch Befestigung im Ventilgehäuse 6 bzw. im ersten Gehäuseteil 28 werden weiter hinten noch anhand der nachfolgenden Figuren genauer erläutert.
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Anhand von 4 wird nun zunächst auf den hier zur Bewegung des Ventiltellers 27 realisierten Ventilantrieb 34 eingegangen. Wie gesagt, kann dieser aber auch in verschiedensten, beim Stand der Technik an sich bekannten, anderen Ausgestaltungsformen ausgeführt sein.
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In 4 ist gut zu sehen, dass der Ventilteller 27 am Tragarm 32 fixiert ist. Der Tragarm 32 ist wiederum mit dem Achsbolzen 33 fix verbunden. In 4 ist auch zu sehen, dass der Tragarm 32 durch die weiter unten noch erläuterte Wandöffnung 13 in der Mantelwand 9 des Dichtungsträgerrings 1 hindurchgeführt ist, wenn sich der Ventilteller 27 entsprechend nahe am Dichtungsring 8 und damit an der Schließstellung befindet.
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Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Ventilantrieb 34 aus zwei Teilantrieben zusammengesetzt. Er weist einen Hubantrieb 35 und einen Schwenkantrieb 41 auf. Der Motor 36, es kann sich hier z.B. um einen an sich bekannten Elektromotor handeln, des Hubantriebs 35 ist fix am dritten Gehäuseteil 30 befestigt. Der Motor 36 dient dazu, die Spindel 37 um ihre Längsachse zu drehen. Die Spindel 37 steht wiederum im Gewindeeingriff mit der Mutter 38. Die Mutter 38 ist fix an einem Schlitten 39 befestigt. Dieser Schlitten 39 ist auf den wiederum fix am dritten Gehäuseteil 30 angeordneten Führungsbolzen 40 in deren Längsrichtung linear verschiebbar gelagert. Am Schlitten 39 ist der Schwenkantrieb 41 bzw. dessen Motor 42 fixiert. Mit dem Motor 42 kann wiederum der Achsbolzen 33 und damit der daran fixierte Tragarm 32 samt Ventilteller 27 um die Längsachse des Achsbolzens 33 gedreht bzw. geschwenkt werden.
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Zum Öffnen des Ventils 2 ausgehend von der Schließstellung des Ventiltellers 27, bei der dieser am Dichtungsring 8 anliegt, wird der Hubantrieb 35 betätigt. Durch drehen der Spindel 37 in der entsprechenden Richtung um ihre Längsachse wird der Schlitten 39 samt Schwenkantrieb 41 entlang der Führungsbolzen 40 verschoben. Dies hat zur Folge, dass der Ventilteller 27 samt Tragarm 32 und Achsbolzen 33 entlang der ersten linearen Bewegungsbahn vom Dichtungsring 8 abgehoben wird. Die eingangs genannte Zwischenstellung ist dann erreicht, wenn der Ventilteller 27 so weit vom Dichtungsring 8 abgehoben ist, dass er beim nachfolgenden Schwenken um die Längsachse des Achsbolzens 33 nicht mehr mit der Mantelwand 9 kollidiert. Auf diesem Weg zwischen der Schließstellung und der genannten Zwischenstellung erlaubt das Wechselspiel zwischen Mantelwand 9 und Ventilteller 27, wie gesagt, eine besonders gute Dosierung des durch die Ventilöffnung 26 und auch die Durchströmöffnung 3 des Dichtungsträgerrings 1 hindurchtretenden Volumenstroms.
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In der Zwischenstellung ist der Ventilteller 27 entsprechend weit vom Dichtungsring 8 abgehoben. Er befindet sich aber immer noch in Deckung mit der Ventilöffnung 26. Um nun den Ventilteller 27 ausgehend von der genannten Zwischenstellung in die maximale Öffnungsstellung zu schwenken, wird der Motor 42 des Schwenkantriebs 41 betätigt. Bei der maximalen Öffnungsstellung gibt der Ventilteller 27 in bevorzugten Ausführungsvarianten, wie der hier gezeigten, die Ventilöffnung 26 vollständig frei. In anderen Worten ist er also in der maximalen Öffnungsstellung so weit um die Längsachse des Achsbolzens 33 in das zweite Gehäuseteil 29 eingeschwenkt, dass er die Ventilöffnung 26 vollständig freigibt. Es sind aber auch Ausführungsbeispiele denkbar, bei denen dies nicht zwingend der Fall ist.
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5 zeigt nun eine Draufsicht auf die erste Seite 7 des Dichtungsträgerrings 1 des ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, auf der der Dichtungsträgerring 1 im fertig montierten Zustand am Ventilgehäuse 6 bzw. hier in diesem Ausführungsbeispiel an dessen erstem Gehäuseteil 28 anliegt. In diesem ersten Ausführungsbeispiel liegt der Dichtungsträgerring 1 im fertig montierten Zustand mit dem Dichtungsring 8 direkt am Ventilgehäuse 6 bzw. dessen erstem Gehäuseteil 28 an. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung, bei der die, der ersten Seite 7 gegenüberliegende, zweite Seite 10 des Grundkörpers 4 des Dichtungsträgerrings 1 zu sehen ist. Auf dieser zweiten Seite 10 begrenzen der ringförmige Grundkörper 4 und die Mantelwand 9 zusammen den Aufnahmeraum, in den der Ventilteller 27 auf seinem Weg entlang der ersten Bewegungsbahn hin zur Schließstellung eintaucht. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht auf diesen Dichtungsträgerring 1, bei der wiederum die erste Seite 7 zu sehen ist. 8 und 9 zeigen Detaildarstellungen zu der hier bei diesem Ausführungsbeispiel des Dichtungsträgerrings 1 realisierten Ausgestaltungsform der Befestigungsmittel 5 des Dichtungsträgerrings 1, mit denen dieser am Ventilgehäuse 6 bzw. an dessen erstem Gehäuseteil 28 befestigt wird.
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In den 5 bis 7 ist gut zu sehen, dass der Dichtungsträgerring 1 eine Durchströmöffnung 3 und einen die Durchströmöffnung 3 ringförmig umgebenden Grundkörper 4 sowie die Befestigungsmittel 5 zur Befestigung des Dichtungsträgerrings 1 an dem Ventilgehäuse 6 des Ventils 2 aufweist. Der Grundkörper 4 weist die erste Seite 7 auf, auf der der Dichtungsträgerring 1 in seinem fertig am Ventilgehäuse 6 montierten Zustand am Ventilgehäuse 6 bzw. hier dessen erstem Ventilgehäuseteil 28 anliegt. Der Dichtungsträgerring 1 wiederum weist in diesem Ausführungsbeispiel genau einen Dichtungsring 8 aus einem Elastomer auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Dichtungsring 8 aus dem Elastomer, vorzugsweise aus Perfluorelastomer, am Grundkörper 4, hier konkret an einem zur Durchströmöffnung 3 weisenden Rand des Grundkörpers 4 anvulkanisiert. Grundsätzlich sind aber auch andere Arten der Befestigung des Dichtungsrings 8 am Grundkörper 4 denkbar. Dichtungsringe 8 aus Elastomer sind an sich in unterschiedlichsten Ausgestaltungsformen bekannt und können hier entsprechend eingesetzt werden. Der Dichtungsring 8 umgibt jedenfalls auch in diesem ersten Ausführungsbeispiel die Durchströmöffnung 3. Erfindungsgemäß ist nun bei dem Dichtungsträgerring 1 vorgesehen, dass am Grundkörper 4 die Mantelwand 9 angeordnet ist. Die Mantelwand 9 umgibt die Durchströmöffnung 3 zumindest bereichsweise. Die Mantelwand 9 steht auf der der ersten Seite 7 gegenüberliegenden zweiten Seite 10 des Grundkörpers 4 vom Grundkörper 4 ab. In 6 ist exemplarisch eingezeichnet, dass die Mantelwand 9 einen größeren Innendurchmesser 11 als der Dichtungsring 8 aufweist. Dies sieht man gut, indem man den Innendurchmesser 11 der Mantelwand 9 mit dem Innendurchmesser 47 des Dichtungsrings 8 vergleicht.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Mantelwand 9 am Grundkörper 4 des Dichtungsträgerrings 1 einstückig angeformt. Wie eingangs bereits erläutert, kann dies alternativ aber zunächst auch zweiteilig ausgeführt werden, wenn dann eine entsprechende Verbindung, z.B. mittels Verschweißen, Verlöten, Verkleben oder eine andere Art der Verbindung erfolgt.
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Auch in diesem Ausführungsbeispiel weist die Mantelwand 9 auf der, der ersten Seite 7 gegenüberliegenden, zweiten Seite 10 einen Überstand 12 gegenüber dem Grundkörper 4 auf. Dieser Überstand 12 liegt, wie eingangs bereits erläutert, günstigerweise im Bereich von 15 mm bis 40 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 20 mm bis 30 mm. Die Mantelwand 9 ist auch in diesem Ausführungsbeispiel an den äußeren, von der Durchströmöffnung 3 wegweisenden Rand 14 des Grundkörpers 4 an dem Grundkörper 4 angeordnet, bzw. hier eben angeformt. In der Mantelwand 9 befindet sich die bereits erwähnte sacklochförmige Wandöffnung 13, durch die der Tragarm 32 hindurchgeführt werden kann. Die sacklochförmige Wandöffnung 13 ist entsprechend in die Richtung vom Grundkörper 4 des Dichtungsträgerrings 1 weg offen.
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Im Sinne einer möglichst guten Dosierung des durch die Ventilöffnung 26 und die Durchströmöffnung 3 hindurchtretenden Volumenstroms ist vorgesehen, dass die Mantelwand 9, wie hier im Ausführungsbeispiel auch gezeigt, abgesehen von der gegebenenfalls vorhandenen Wandöffnung 13 vollständig als in sich geschlossene Kreiszylindermantelwand ausgebildet ist. In diesem Bereich der Ausbildung als in sich geschlossene Kreiszylindermantelwand wird günstigerweise, wie hier auch gezeigt, überall derselbe Überstand 12 realisiert. Allgemein gesprochen ist in diesem Sinne vorgesehen, dass die Mantelwand 9 über einen Mittelpunktswinkel 15 von zumindest 300°, vorzugsweise von zumindest 325°, als in sich geschlossene Kreiszylindermantelwand ausgebildet ist. Dies ist auch hier in diesem ersten Ausführungsbeispiel so realisiert. Der Mittelpunktswinkel 15 ist beispielhaft in 6 eingezeichnet.
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Um die Montage und Demontage des Dichtungsträgerrings 1 im Ventilgehäuse 6 bzw. hier konkret in dessen erstem Gehäuseteil 28 zu vereinfachen, ist bei bevorzugten Ausgestaltungsformen des Dichtungsträgerrings 1, wie dem hier gezeigten, vorgesehen, dass am Dichtungsträgerring 1 ein nach außen, in der Richtung 17 von der Durchströmöffnung 3 weg, vom Grundkörper 4 abstehender Griff 31 angeordnet ist. An diesem Griff 31 kann der Dichtungsträgerring 1 angefasst werden, um die nachfolgend noch erläuterten Montage- und Demontagevorgänge durchzuführen.
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Wie eingangs bereits erläutert, ist günstigerweise vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Befestigungsmittel 5 des Dichtungsträgerrings 1 am oder im Grundkörper 4 ausgebildet ist. Dies ist in allen hier gezeigten Ausführungsbeispielen der Fall. Konkret ist hier in diesem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Dichtungsträgerring 1 als Befestigungsmittel 5 eine Abfolge von, in dem Grundkörper 4 voneinander beabstandet ausgebildeten, jeweils schlüssellochförmigen Öffnungen 19 aufweist. Diese schlüssellochförmigen Öffnungen 19 sind günstigerweise äquidistant, also mit jeweils gleichem Abstand voneinander über den Grundkörper 4 verteilt, wie dies hier in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auch der Fall ist. Die schlüssellochförmigen Öffnungen 19 weisen günstigerweise, wie in diesem Ausführungsbeispiel, dann jeweils einen Kopfabschnitt 20 und einen länglich erstreckten Kanalabschnitt 21 auf, wobei der Kanalabschnitt 21 gegenüber dem Kopfabschnitt 20 verjüngt ausgebildet ist. Die Kanalabschnitte 21 sind dabei günstigerweise mit einer zur Form des ringförmigen Grundkörpers 4 entsprechenden Krümmung ausgeführt. In den 8 und 9 ist eine solche schlüssellochförmige Öffnung 19 einzeln dargestellt. Hier sind auch gut die den Kanalabschnitt 21 begrenzenden rampenförmigen Schrägflächen 22 des Grundkörpers 4 zu sehen. Diese sorgen beim nachfolgend noch erläuterten Vorgang der Montage des Dichtungsträgerrings 1 im Ventilgehäuse 6 bzw. in dessen erstem Gehäuseteil 28 dafür, dass der Dichtungsträgerring 1 mit seinem Dichtungsring 8 auf der ersten Seite 7 des Grundkörpers 4 gegen das Ventilgehäuse 6 gedrückt und dort so klemmend befestigt wird.
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Anhand der 10 bis 16 wird nun nachfolgend der Vorgang der Montage des Dichtungsträgerrings 1 des ersten Ausführungsbeispiels im Ventil 2 erläutert. Der Vorgang der Demontage kann in entsprechend umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden, sodass darauf nicht noch einmal explizit eingegangen werden muss.
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Bei der Montage wird zunächst das erste Gehäuseteil 28, in dem sich die Ventilöffnung 26 des Ventilgehäuses 6 befindet, vom zweiten und vom dritten Gehäuseteil 29 und 30 getrennt. Hierzu können entsprechende lösbare Verbindungen wie z.B. Schraubverbindungen, Klemmverbindungen und dergleichen zwischen den Gehäuseteilen 28 und 29 realisiert sein, ohne dass dies hier explizit erläutert werden muss. Beim Trennen des ersten Gehäuseteils 28 von den beiden Gehäuseteilen 29 und 30 wird jedenfalls auch automatisch der Ventilteller 27 aus dem ersten Gehäuseteil 28 entfernt. Wie in 10 und 11 dargestellt, kann dann der Dichtungsträgerring 1 durch die entsprechende, durch die Demontage der Gehäuseteile 29 und 30 freigegebene Öffnung 54 des ersten Gehäuseteils 28 von der Seite her in das erste Gehäuseteil 28 eingeschoben werden. Die 10 und 11 zeigen den Beginn dieses Einschiebevorgangs, wobei 11 den Schnitt entlang der Schnittlinie C-C aus 10 darstellt. In 11 ist auch gut zu sehen, dass im Ventilgehäuse 6, um die Ventilöffnung 26 herum und in ihrer Position zu den schlüssellochförmigen Öffnungen 19 korrespondierend Befestigungsbolzen 44 angeordnet sind. Diese sind in diesem Ausführungsbeispiel im Ventilgehäuse 6 bzw. dessen Gehäuseteil 28 fixiert. Sie weisen jeweils einen pilzförmigen Kopf 45 auf. Der Dichtungsträgerring 1 wird dann so weit in das Ventilgehäuse 6 bzw. hier konkret in dessen Gehäuseteil 28 eingeschoben, dass die Kopfabschnitte 20 der schlüssellochförmigen Öffnungen 19 im Dichtungsträgerring 1 den pilzförmigen Köpfen 45 der Befestigungsbolzen 44 gegenüberliegen. Dies ist in 13 dargestellt, wobei 13 einen Schnitt entlang der Schnittlinie D-D aus 12 zeigt. Anschließend wird der Dichtungsträgerring 1 ausgehend von der Stellung gemäß 13 so weit angehoben, dass er, wie in 14 dargestellt, mit der ersten Seite 7 des Grundkörpers 4 voraus mit dem Dichtungsring 8 zur Anlage an den die Ventilöffnung 26 umgebenden Bereich des Ventilgehäuses 6 kommt. Auch 14 zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie D-D aus 12.
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Anschließend wird nun der Dichtungsträgerring 1 mit seinem Griff 31 um eine gedachte Achse 55 gedreht, sodass der Griff aus der in 12 gezeigten Stellung in die, in 15 gezeigte Stellung geschoben wird. Die gedachte Achse 55 steht dabei normal auf einer durch die Ventilöffnung 26 bzw. die Durchströmöffnung 3 aufgespannten Ebene. Bei diesem Drehvorgang ausgehend von 14 hin zu 16, welche den Schnitt entlang der Schnittlinie E-E aus 15 zeigt, dringen die pilzförmigen Köpfe 45 in die Kanalabschnitte 21 ein und kommen auf den Schrägflächen 22 zur Anlage. Durch entsprechend weites Drehen des Dichtungsträgerrings 1 um die Achse 55 und die Wechselwirkung der pilzförmigen Köpfe 45 und der rampenartigen Schrägflächen 22 kommt es hierdurch zum Festklemmen des Dichtungsträgerrings 1 am Ventilgehäuse 6, womit der Montagevorgang abgeschlossen ist und das erste Gehäuseteil 28 wieder am zweiten Gehäuseteil 29 und am dritten Gehäuseteil 30 angeordnet werden kann, sodass wieder die in den 1 bis 4 gezeigte Betriebsstellung erreicht wird.
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In den 14 und 16 wie auch in der nachfolgend noch geschilderten 17, ist gut zu sehen, dass in diesem Ausführungsbeispiel am Ventilgehäuse 6 bzw. am ersten Gehäuseteil 28 ein die Ventilöffnung 26 umgebender Hinterschnitt 46 ausgebildet ist, hinter dem der Dichtungsring 8 bei der Montage des Dichtungsträgerrings 1 am Ventilgehäuse 6 zu liegen kommt. Dieser Hinterschnitt 46 ist strömungsgünstig und daher bevorzugt vorgesehen, aber nicht zwingend notwendig.
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In diesem ersten Ausführungsbeispiel ist es jedenfalls so, dass der Dichtungsring 8 des Dichtungsträgerrings 1 die eingangs bereits erläuterte Doppelfunktion hat. Einerseits dichtet er in der Schließstellung des Ventiltellers 27 den Ventilteller 27 gegen den Dichtungsträgerring 1 ab. Andererseits sorgt der Dichtungsträgerring 8 in diesem Ausführungsbeispiel aber gleichzeitig auch für eine entsprechende Abdichtung des Dichtungsträgerrings 1 gegen das Ventilgehäuse 6 bzw. dessen erstes Gehäuseteil 28.
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17 zeigt nun noch eine vergrößerte Darstellung im Bereich eines der Befestigungsbolzen 44. Hier ist besonders gut zu sehen, dass in bevorzugten Ausführungsbeispielen die Mantelwand 9, in einem Schnitt gesehen, in einem rechten Winkel 16 relativ zu einer Oberfläche des Grundkörpers 4 auf der ersten Seite 7 des Grundkörpers 4 angeordnet ist.
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Außerdem ist in 17 auch gut zu sehen, wie die Befestigungsbolzen 44 mit ihren pilzförmigen Köpfen 45 auf den, den Kanalabschnitt 21 begrenzenden Schrägflächen 22 am Grundkörper 4 aufliegen, sodass der Dichtungsträgerring 1 auf der ersten Seite 7 des Grundkörpers 4 mit seinem Dichtungsring 8 gegen den, die Ventilöffnung 26 umgebenden, Bereich des Ventilgehäuses 6 bzw. dessen ersten Gehäuseteils 28 gedrückt wird.
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Während in diesem ersten Ausführungsbeispiel die Befestigungsbolzen 44 im Ventilgehäuse 6 fixiert sind, zeigt 18 in einer zu 16 analogen Darstellung eine Abwandlungsform des ersten Ausführungsbeispiels, bei der die Befestigungsbolzen 44 nicht fix sondern mittels einer Vorspannung in Vorspannrichtung 50 im Ventilgehäuse 6 angeordnet sind. Diese Vorspannung in Vorspannrichtung 50, also in Richtung weg vom Dichtungsträgerring 1 unterstützt das Festklemmen des Dichtungsträgerrings 1 am Ventilgehäuse 6 zusätzlich. Konkret ist dies in diesem Ausführungsbeispiel gemäß 18 dadurch realisiert, dass zwischen dem Befestigungsbolzen 44 und dem Ventilgehäuse 6 jeweils ein Federkörper 49 oder in anderen Worten ein elastischer Körper vorgesehen ist, der für die Vorspannung in der Vorspannrichtung 50 sorgt. Bei dem Federkörper 49 kann es sich z.B. um eine Tellerfeder, aber auch um jeden anderen an sich bekannten und geeigneten elastischen Körper handeln. Zusätzlich ist dann, wie in 18 auch realisiert, günstigerweise vorgesehen, dass der Befestigungsbolzen 44 jeweils mittels eines O-Rings 48 oder einer anderen geeigneten Dichtung gegen das Ventilgehäuse 6 abgedichtet ist. Abgesehen von den geschilderten Unterschieden entspricht diese Variante gemäß 18 in ihrem Aufbau und in ihrer Funktion und damit auch bezüglich der Montage und Demontage des Dichtungsträgerrings 1 dem ersten Ausführungsbeispiel, sodass auf die obigen Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden kann.
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In den 19 bis 33 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Dichtungsträgerring 1 und einem entsprechenden Ventil 2 dargestellt. Die 19 bis 22 zeigen analoge Darstellungen zu den 1 bis 4 des ersten Ausführungsbeispiels. Abgesehen von den nachfolgend noch geschilderten Unterschieden gibt es zunächst einmal viele Übereinstimmungen zwischen dem zweiten Ausführungsbeispiel und dem ersten Ausführungsbeispiel. Insbesondere kann bezüglich der Beschreibung der 19 bis 22 auf die Beschreibung der 1 bis 4 verwiesen werden, wobei 21 den Schnitt entlang der Schnittlinie F-F aus 20 und 22 den Schnitt entlang der Schnittlinie G-G aus 20 zeigt. Auf die Unterschiede in den Ausführungsbeispielen wird nachfolgend eingegangen.
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23 zeigt den Dichtungsträgerring 1 des zweiten Ausführungsbeispiels in einer Ansicht auf die erste Seite 7, auf der der Dichtungsträgerring 1 in seinem fertig montierten Zustand, in diesem zweiten Ausführungsbeispiel mit seinem Zusatzdichtungsring 51, an dem Ventilgehäuse 6 bzw. ersten Gehäuseteil 28 des Ventils 2 anliegt. 24 zeigt eine perspektivische Ansicht, bei der die, der ersten Seite 7 gegenüberliegende, zweite Seite 10 des Grundkörpers 4 zu sehen ist. 25 zeigt eine perspektivische Ansicht von schräg oben auf die erste Seite 7 und 26 das Detail im Bereich der sacklochförmigen Nut 23. Auch beim Dichtungsträgerring 1 gibt es viele Parallelen zum ersten Ausführungsbeispiel, sodass auch hier nur auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen wird und ansonsten auf die entsprechenden Beschreibungsabschnitte zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen wird.
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Ein erster Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel besteht in der Art der Ausgestaltung der Befestigungsmittel 5 des Dichtungsträgerrings 1 und auch der entsprechenden Gegenstücke am Ventilgehäuse 6 bzw. des ersten Gehäuseteils 28. Daraus folgen auch entsprechende Unterschiede in der Art der Montage und Demontage, wie dies allerdings dann weiter hinten anhand der 27 bis 33 noch im Detail erläutert wird.
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Betrachtet man insbesondere die 23, 25 und 26, so sieht man, dass in diesem Ausführungsbeispiel als eines der Befestigungsmittel 5 am Grundkörper 4 ein zu einem von der Durchströmöffnung 3 weg weisenden äußeren Rand 14 des Grundkörpers 4 hin offene, hinterschnittene und sacklochförmige Nut 23 ausgebildet ist. Diese ist besonders gut und vergrößert in 26 zu sehen. Als zweite bzw. weitere Befestigungsmittel sind in diesem Ausführungsbeispiel auf der, der Nut 23 gegenüberliegenden Fixierungsseite 24 am Dichtungsträgerring 1 Schrauben 25 angeordnet. In den 23 und 25 sind die Gewindeschäfte dieser Schrauben 25 zu sehen. In der 24 sind die Schraubenköpfe dieser Schrauben zu sehen. Konkret ist hier, wie auch in anderen Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass die Schrauben 25 im Griff 31 angeordnet sind. Dies muss aber nicht zwingend so sein. Die Schrauben 25 könnten auch in einem anderen Bereich des Dichtungsträgerrings 1 auf der, der sacklochförmigen Nut 23 gegenüberliegenden Fixierungsseite 24 angeordnet sein. Darüber hinaus ist darauf hinzuweisen, dass es sich auch nur um eine Schraube 25 oder mehr als zwei Schrauben 25 handeln kann. Die sacklochförmige Nut 23 weist jedenfalls, wie in 26 besonders gut zu sehen, einen Hinterschnitt 57 auf, welchen der weiter hinten noch gezeigte pilzförmige Kopf 45 des Befestigungsbolzens 44 bei der Montage hintergreifen kann.
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Ein anderer Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel besteht in der Anzahl und Anordnung der Dichtungsringe. Anders als im ersten Ausführungsbeispiel gibt es hier nicht einen einzigen Dichtungsring 8 der sowohl den Ventilteller 27 in dessen Schließstellung gegen den Dichtungsträgerring 1 als auch den Dichtungsträgerring 1 gegen das Ventilgehäuse 6 abdichtet. In diesem Ausführungsbeispiel sind für diese beiden Funktionen zwei verschiedene Dichtungsringe vorgesehen. Es ist zum einen der auf der zweiten Seite 10, also der ersten Seite 7 gegenüberliegend, angeordnete Dichtungsring 8, welcher z.B. in den 24, 28, 30, 32 und 33 zu sehen ist. Dieser Dichtungsring 8 dient der Abdichtung des Ventiltellers 27 in seiner Schließstellung gegen den Dichtungsträgerring 1 und könnte auch als erster Dichtungsring 8 bezeichnet werden. Zusätzlich gibt es in diesem Ausführungsbeispiel dann noch den Zusatzdichtungsring 51. Dieser dient der Abdichtung des Dichtungsträgerrings 1 gegen das Ventilgehäuse 6 bzw. dessen erstes Gehäuseteil 28. Der Zusatzdichtungsring 51 ist in diesem Ausführungsbeispiel in einem Kragen 52 des Dichtungsträgerrings 1 angeordnet. Dieser Kragen 52 steht vom Grundkörper 4 dieses Ausführungsbeispiels auf der ersten Seite 7, also der der Mantelwand 9 gegenüberliegenden Seite vom Grundkörper 4 ab.
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Sowohl beim Dichtungsring 8 als auch beim Zusatzdichtungsring 51 kann es sich um im Handel erhältliche, an sich bekannte O-Ringe aus Elastomer, insbesondere aus Perfluorelastomer, handeln. Bei beiden Dichtungsringen, also beim Dichtungsring 8 als auch beim Zusatzdichtungsring 51 handelt es sich um auswechselbar in jeweils einer Nut angeordnete Dichtungsringe. Im Falle des Dichtungsrings 8 ist diese Nut 18 im Grundkörper 4 des Dichtungsträgerrings 1 angeordnet und zwar in diesem, wie auch in anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen auf der zweiten Seite 10 gegenüberliegend der ersten Seite 7. Der Zusatzdichtungsring 51 ist in einer entsprechenden Nut im Kragen 52 angeordnet. Zum Auswechseln können diese Dichtungsringe 8 und 51 aus den entsprechenden Nuten entnommen und durch entsprechend neue Dichtungsringe ersetzt werden. Sowohl beim Dichtungsring 8 als auch beim Zusatzdichtungsring 51 ist es aber so, dass erfindungsgemäß der Innendurchmesser 11 der Mantelwand 9 größer als der Innendurchmesser des jeweiligen Dichtungsrings ist. Der entsprechende Innendurchmesser 47 des Dichtungsrings 8 ist in 24 eingezeichnet. Der entsprechende Innendurchmesser 56 des Zusatzdichtungsrings 51 ist in 25 eingezeichnet.
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Anhand der 27 bis 33 wird nun anschließend noch erläutert, wie der Dichtungsträgerring 1 des zweiten Ausführungsbeispiels im Ventilgehäuse 6 montiert wird. Die Demontage erfolgt dann wiederum in der umgekehrten Reihenfolge, ohne dass dies explizit noch einmal erläutert werden muss.
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In 27 ist das erste Gehäuseteil 28 wiederum vom zweiten Gehäuseteil 29 und vom dritten Gehäuseteil 30 getrennt dargestellt. Auch der Ventilteller 27 ist somit aus dem Innenraum des ersten Gehäuseteils 28 bereits entfernt. Zur Montage kann der Dichtungsträgerring 1 nun, wie in den 27 und 28 dargestellt, von außen durch die Öffnung 54 in das erste Gehäuseteil 28 eingeschoben werden. 28 zeigt dabei den Schnitt entlang der Schnittlinie H-H aus 27. In den 29 und 30 ist dann dargestellt, wie der Dichtungsträgerring 1 mit seiner sacklochförmigen Nut 23 in den pilzförmigen Kopf 45 des Befestigungsbolzens 44 eingeführt wird, sodass der pilzförmige Kopf 45 den Hinterschnitt 57 der sacklochförmigen Nut 23 hintergreift, wie dies in 32 dargestellt ist. Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass 30 den Schnitt I-I entlang der Schnittlinie aus 29 und 30 den Schnitt entlang der Schnittlinie J-J aus 31 darstellt. Ausgehend von der Situation gemäß 32 wird dann der Dichtungsträgerring 1 mit seiner ersten Seite 7 des Grundkörpers 4 voraus nach oben geschwenkt, bis sein Zusatzdichtungsring 51 über seinen gesamten Umfang an der entsprechenden, die Ventilöffnung 26 umgebenden Oberfläche des Ventilgehäuses 6 bzw. des ersten Gehäuseteils 28 anliegt. Dabei dringt der Kragen 52 mit seinem Zusatzdichtungsring 51 auch in die entsprechende Ausnehmung im Ventilgehäuse 6 bzw. dessen ersten Gehäuseteils 28 ein, sodass es zur abdichtenden Anlage des Zusatzdichtungsrings 51 am Ventilgehäuse 6 bzw. ersten Gehäuseteil 28 kommt. Bei dieser Schwenkbewegung steht die sacklochförmige Nut 23 im Eingriff mit dem pilzförmigen Kopf 45 des Befestigungsbolzens 44. Nach entsprechendem Aufschwenken können dann die Schrauben 25 in die in 33 dargestellte Mutter 53 und die in diesem Schnitt nicht sichtbare andere Mutter 53 eingeschraubt werden, womit der Dichtungsträgerring 1 dann fertig im Ventilgehäuse 6 bzw. im ersten Gehäuseteil 28 montiert ist, wie dies in 33 zu sehen ist. 33 zeigt dabei den Schnitt entlang der abgewinkelten Schnittlinie K-K aus 31.
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Im fertig montierten Zustand liegt dann in diesem Ausführungsbeispiel der Kragen 52 auf der ersten Seite 7 in Richtung parallel zur Vorspannrichtung 50 direkt am Ventilgehäuse 6 an. Dies gilt in diesem Ausführungsbeispiel bevorzugt auch dann, wenn, wie nachfolgend erläutert, gar keine Vorspannung des Befestigungsbolzens 44 und/oder der Mutter 53 in Vorspannrichtung 50 erfolgt.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist der Befestigungsbolzen 44, so wie in der Variante gemäß 18 dargestellt und auch beschrieben, ausgeführt. Er ist also mittels eines O-Rings 48 gegen das Ventilgehäuse 6 abgedichtet und mittels eines Federkörpers 49 in Vorspannrichtung 50 elastisch vorgespannt.
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Grundsätzlich wäre es aber auch möglich, diesen einen Befestigungsbolzen 44 wie im ersten Ausführungsbeispiel starr im Ventilgehäuse 6 bzw. im ersten Gehäuseteil 28 anzuordnen. In diesem Ausführungsbeispiel ist auch, wie in 33 zu sehen, vorgesehen, dass die Muttern 53, in die die Schrauben 25 eingeschraubt werden, mittels des Federkörpers 49 elastisch in Vorspannrichtung 50 vorgespannt und mittels des O-Rings 48 gegen das Ventilgehäuse 6 abgedichtet sind. Auch hier ist aber natürlich eine Variante alternativ denkbar, bei der die Muttern 53 fix im Ventilgehäuse 6 angeordnet oder auch ausgebildet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dichtungsträgerring
- 2
- Ventil
- 3
- Durchströmöffnung
- 4
- Grundkörper
- 5
- Befestigungsmittel
- 6
- Ventilgehäuse
- 7
- erste Seite
- 8
- Dichtungsring
- 9
- Mantelwand
- 10
- zweite Seite
- 11
- Innendurchmesser
- 12
- Überstand
- 13
- Wandöffnung
- 14
- Rand
- 15
- Mittelpunktswinkel
- 16
- rechter Winkel
- 17
- Richtung
- 18
- Nut
- 19
- schlüssellochförmige Öffnung
- 20
- Kopfabschnitt
- 21
- Kanalabschnitt
- 22
- Schrägfläche
- 23
- sacklochförmige Nut
- 24
- Fixierungsseite
- 25
- Schraube
- 26
- Ventilöffnung
- 27
- Ventilteller
- 28
- erstes Gehäuseteil
- 29
- zweites Gehäuseteil
- 30
- drittes Gehäuseteil
- 31
- Griff
- 32
- Tragarm
- 33
- Achsbolzen
- 34
- Ventilantrieb
- 35
- Hubantrieb
- 36
- Motor
- 37
- Spindel
- 38
- Mutter
- 39
- Schlitten
- 40
- Führungsbolzen
- 41
- Schwenkantrieb
- 42
- Motor
- 43
- Flansch
- 44
- Befestigungsbolzen
- 45
- pilzförmiger Kopf
- 46
- Hinterschnitt
- 47
- Innendurchmesser
- 48
- O-Ring
- 49
- Federkörper
- 50
- Vorspannrichtung
- 51
- Zusatzdichtungsring
- 52
- Kragen
- 53
- Mutter
- 54
- Öffnung
- 55
- Achse
- 56
- Innendurchmesser
- 57
- Hinterschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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